سیستم های بی درنگ

یکی از انواع سیستم عامل همه منظوره، سیستم عامل بی درنگ (Real Time Operating System) نام دارد.

سیستم بی درنگ زمانی مورد استفاده قرار میگیرد که برای عملکرد یک پردازنده یا جریان داده ها، نیاز به زمان دقیقی باشد. بنابراین برای کنترل دستگاه ها در کاربردهای اختصاصی به کار گرفته میشوند.

سیستم های بلادرنگ

 

سنسورها داده ها را به کامپیوتر منتقل میکنند. کامپیوترها باید داده ها را پردازش کرده و احتمالاً کنترل هایی را تنظیم نماید تا ورودی های سنسور را اصلاح کنند.

سیستم هایی که آزمایشات علمی را کنترل میکنند، سیستم های تصویر سازی پزشکی، سیستم های کنترل صنعتی و بعضی از سیستم های نمایش، نمونه هایی از سیستم های بی درنگ یا به اصطلاح سیستم های Real Time هستند.

سیستم بی درنگ محدودیت های زمانی دقیقی دارد. پردازش باید در محدودیت زمانی خاصی انجام شود وگرنه سیستم از کار خواهد افتاد.

به عنوان مثال، وقتی بازوی یک روبات به بدنه اتومبیلی که در حال ساختنش است برخورد کرد، نباید دستور توفق صادر شده و متوقف شود.

یک سیستم بی درنگ وقتی به درستی عمل میکند که در محدودیت زمانی مشخص، نتایج مورد انتظار را تولید کند.

میتوان جهت درک بهتر، این حالت را با سیستم اشتراک زمانی مقایسه کنید که در آن، پاسخ سریع مطلوب است؛ یا با سیستم دسته ای که در آن محدودیت زمانی وجود ندارد.

نمونه های دیگری از سیستم های بی درنگ عبارتند از سیستم های تزریق سوخت موتور اتومبیل، کنترل کننده های لوازم خانگی و مخصوصاً سیستم های نظامی.

 

دو نوع سیستم بی درنگ وجود دارد، که در ادامه به توضیح و بررسی آنها میپردازیم.

سیستم بی درنگ سخت (Hard Real-Time System) تضمین میکند که کارهای بحرانی به موقع انجام شوند.

برای رسیدن به این هدف، تمام تأخیرهای موجود در سیستم باید از بین بروند؛ نظیر تاخیرهای ناشی از دستیابی داده های ذخیره شده و زمانی که لازم است تا سیستم عامل درخواست هایی را که بر روی آن صورت گرفته است انجام دهد.

این محدودیت زمانی، امکاناتی را که در سیستم های بی درنگ سخت وجود دارد، تحمیل میکند.

در این نوع سیستم، استفاده از هر نوع حافظه جانبی محدود میشود یا اصلاً مورد استفاده قرار نمیگیرد.

به جای آنها از حافظه موقت یا حافظه ROM (فقط خواندنی) برای ذخیره سازی داده ها استفاده میشود. همانطور که میدانید محتویات حافظه ROM با قطع جریان برق باقی میمانند.

از ویژگی های پیشرفته سیستم عامل نیز استفاده نمیشود؛ زیرا این ویژگی ها موجب میشوند تا کاربر از سخت افزار دورتر شود و در نتیجه زمان لازم برای اجرای یک عمل، قطعی نباشد.

بنابراین، سیستم های بلادرنگ سخت با سیستم های اشتراک زمانی تضاد دارند و نمیتوانند با یکدیگر ترکیب شوند.

چون هیچکدام از سیستم های عامل همه منظوره موجود، از عملکرد بی درنگ سخت پشتیبانی نمیکنند.

 

نوع محدودتری از سیستم بی درنگ، سیستم بی درنگ نرم (Soft Real-Time System) است که در آن، اولویت کار بی درنگ از سایر کارها بیشتر است و تا اجرای کامل، این اولویت را دارد.

همانند سیستم بی درنگ سخت، در این نوع سیستم نیز تأخیرهای هسته (Kernel) باید حذف شوند.

کار بی درنگ را نمیتوان منتظر نگه داشت. سیستم بی درنگ نرم، قابل حصول است و با سیستم های دیگر نیز ترکیب میشود.

سیستم های بی درنگ صعیف، برنامه های سودمند محدودتری نسبت به سیستم های بلادرنگ سخت دارند.

با توجه به عدم پشتیبانی از مهلت زمانی در سیستم های بلادرنگ نرم، استفاده از آنها در کنترل صنعتی و روبات ها خطر ساز خواهد بود.

این نوع از سیستم های بی درنگ در مواردی مثل چند رسانه ای، واقعیت مجازی و پروژه های علمی پیشرفته مانند تجسس زیر دریا و سیارات مفید واقع خواهند شد.

این سیستم ها نیازمند ویژگی های پیشرفته سیستم عامل هستند که توسط سیستم های بی درنگ سخت پشتیبانی نمیشوند.

به دلیل توسعه به کارگیری سیستم های بی درنگ نرم، در اغلب سیستم عامل های امروزی، از جمله یونیکس (UNIX) به کار گرفته میشود.



[ برچسب ها ] : , , , , , ,
ارسال شده در : بخش کامپیوتر
نظر شما در مورد اين پست چيست ؟

دیدگاه خود را به ما بگویید.

 
 
  دکتری تخصصی برق الکترونیک
طراح مدارهای الکترونیکی
برنامه نویس انواع میکروها
مشاوره و اجرای لینک های وایرلس
پیاده سازی سیستم های مبتنی بر شبکه
E_mail: electronic@sabzelco.ir
Tel: 09150462401
توسعه دهنده برنامه های سمت سرور

طراحی و برنامه نویسی سایت و پرتال های حرفه ای

E_mail: computer@sabzelco.ir
Tel: 09371974233